We perform a detailed analysis of thermal leptogenesis in the framework of seesaw models which approximately conserve lepton number. These models are known to allow for large Yukawa couplings and a low seesaw scale in agreement with neutrino mass constraints, and hence to lead to large lepton flavour violating rates that can be probed experimentally. Although large Yukawa couplings lead to (inverse) decay rates much larger than the Hubble expansion rate, we show that the leptogenesis washout induced is generically small if the mass splitting between the right-handed neutrinos is small enough. As a result, large lepton flavour violating rates are compatible with successful leptogenesis. We emphasize that this scenario does not require any particular flavour structure. A small splitting is natural and radiatively stable in this context because it is protected by the lepton number symmetry.
Charged Lepton Decays L_i to L_j + gamma, Leptogenesis CP-Violating Parameters and Majorana Phases
本文分析了LFV带电轻子μ衰变到e + γ、τ衰变到e + γ、τ衰变到μ + γ的速率依赖关系(l_i to l_j + gamma)和它们的比值,在具有nu-质量产生的跷跷板机制和具有GUT尺度下的通用边界条件的软超对称性破缺的超对称性理论类中预测,关于PMNS中微子混合矩阵中的Majorana CP破坏阶段和"leptogenesis“CP破坏(CPV)参数。考虑了质量重的Majorana中微子的准简并情况。分析了正常分级(NH),倒置分级(IH)和准简并(QD)轻中微子质谱。我们特别指出,对于NH和IH核质量谱和可忽略的最轻中微子质量,所有三个l_i到l_j + γ衰变的分支比,BR(l_i到l_j + γ),取决于一个Majorana相,一个leptogenesis CPV参数和3-中微子振荡参数;如果CHOOZ混合角θ_13足够大,则它们取决于PMNS矩阵中的狄拉克CPV相位。"双比率“R(21/31)sim BR(mu to e + gamma)/BR(tau to e + gamma)和R(21/32)sim BR(mu to e + gamma)/BR(tau to mu + gamma)由这些参数确定。在无中微子双β衰变中,相同的Majorana相进入了有效Majorana质量的NH和IH表达式<m>。
Probing Supersymmetric Leptogenesis with mu --> e gamma
用三个右手中微子超场扩展最小超对称标准模型是物理学超越标准模型的最佳动机之一。然而,很少有人知道从观察这个模型的高能量参数。在本文中,我们表明,在合理的假设下,中微子Yukawa本征值是分层的和取消的情况下,存在一个上限的最小Yukawa本征值源于罕见的轻子衰变μ-> e γ的非观测。此外,我们还指出,对于典型的超对称参数,这一界限意味着最轻右手中微子质量的上限约为5 × 10^12 GeV。我们还讨论了最轻的右手中微子的衰变的基础上的最小leptogenesis方案的上限的影响,我们认为,六个数量级的灵敏度的改进的过程μ-> e γ可以排除这种机制作为观察到的重子不对称性的起源,除非中微子参数采取非常具体的值。
Minimal Resonant Leptogenesis and Lepton Flavour Violation
我们讨论了最小的非超对称模型的共振leptogenesis,基于近似味对称。作为一个说明性的例子,我们考虑一个共振τ-leptogenesis模型,兼容的通用右手中微子质量在大统一体尺度,所需的重中微子质量分裂产生辐射。特别是,我们明确地证明,如何最小数量的三个重马约拉纳中微子是必要的,以获得成功的leptogenesis和实验可测试的速率轻子味违反的过程中,如μ--> e γ和μ--> e转换的核。
Low and High Energy Phenomenology of Quark-Lepton Complementarity Scenarios
我们进行了详细的分析的现象学的两个预测跷跷板的情况下,导致夸克-轻子互补。在这两种情况下,我们讨论了中微子混合观测量及其关联,无中微子双β衰变和轻子味违反衰变,如μ-> e γ。我们还评论leptogenesis。第一种情况在一到两个标准差的水平上是不利的,特别是由于其对U_{e3}的预测。准简并的重中微子和轻中微子可以产生共振轻生,这意味着在无中微子的双β衰变中会有相当大的抵消。衰变μ-> e γ和τ-> μ γ通常是可观察到的,除非超对称质量接近TeV标度。在第二种情况下,瘦生是不可能的。然而,它与所有振荡数据完全一致。除非超对称质量在几个TeV的范围内,否则对μ-> e γ的预测通常太大。在这种情况下,tau -> e gamma和tau -> mu gamma是不可观察的。
The see-saw mechanism: neutrino mixing, leptogenesis and lepton flavor violation
评述了产生小质量中微子的跷跷板机制。在总结了我们目前对低能中微子质量矩阵的认识之后,我们考虑重建跷跷板机制。低能中微子物理学不足以重建跷跷板,我们称之为“跷跷板简并”。跷跷板的间接检验是超对称情形下的轻子生成和轻子味违反,它们与中微子质量和混合一起定义了跷跷板现象学的框架。给出了几个例子,既有现象学的,也有与GUT相关的。还讨论了跷跷板机制的变体,如II型或三重跷跷板。特别是,我们比较了在占主导地位的传统跷跷板项或占主导地位的三重态项的极端情况下LFV对低能中微子参数的依赖性的许多一般方面。例如,在纯三重态的情况下没有mu -> e γ或tau -> e γ意味着CP在中微子振荡中是守恒的。通过对模型的扫描,我们还发现在(i)SO(10)I型跷跷板模型和(ii)中微子质量矩阵中三重态项占主导地位的情况下,在μ-> e γ、τ-> e γ和τ-> μ γ衰变中,后者具有最大的分支比。
Lepton Flavour Violation and theta(13) in Minimal Resonant Leptogenesis
我们研究了共振轻子生成的最小非超对称模型对带电轻子味破坏和中微子混合角θ的影响。共振τ-,μ-和e-轻子生成的可能的低尺度味实现提供了非常独特和预测的框架,以解释观察到的重子不对称性在宇宙中的单个τ-,μ-和e-轻子数不对称性的sphaleron转换得到共振增强通过近简并重马约拉纳中微子的平衡衰变。基于近似味对称性,我们构建了可行的方案,共振τ,μ和e-leptogenesis兼容的通用右手中微子质量在大统一体尺度,所需的重中微子质量分裂产生辐射。在这种情况下,重的马约拉纳中微子可以轻至100 GeV,它们与两个带电轻子的耦合可能很大。特别是,我们明确地证明了令人信服的作用,三个重马约拉纳中微子发挥,以获得成功的leptogenesis和实验可测率轻子味违反过程,如μ--> e γ和μ--> e转换的核。
Flavour violation in supersymmetric SO(10) unification with a type II seesaw mechanism
我们研究味道违反超对称SO(10)实现的第二类跷跷板机制,这提供了一个预测实现三重leptogenesis。轻子味违反过程的实验上界有显着的影响leptogenesis动力学,特别是他们排除了强冲洗制度。要求成功的leptogenesis然后约束,否则很大程度上未知的整体大小的味道违反可观的,从而产生可检验的预测。特别是,如果在大型强子对撞机上可以获得超伴子光谱,那么μ-> e γ的分支比就在MEG实验的范围内,并且超对称对μ_K的贡献可以解释实验值的很大一部分。我们证明了这种情况可以在一个一致的SO(10)模型中实现,该模型实现了与质子衰变边界一致的规范对称性破缺和双重-三重态分裂,改进了MSSM对α_3(m_Z)的预测,并再现了测量的夸克和轻子质量。
中微子的跷跷板模型可以通过中微子暴胀来解释宇宙的大小、年龄、平坦度和近似均匀性,也可以通过稀薄成因来解释物质的起源。超中微子暴胀假说对宇宙微波背景观测值做出了具体的、可检验的预测,这些预测与WMAP首次发布的数据一致,并对违反味道的带电轻子衰变做出了预测。特别地,mu -> e γ应该以非常接近本实验上限的分支比出现,而tau -> mu γ和e γ应该进一步低于本实验上限出现。